1.负荷与转速的影响

图17-13为柴油机的微粒排放量与负荷和转速的关系。由图17-13中可看出：在高速小负荷时，单位油耗的微粒排放量较高，且随负荷的增加，微粒排放量降低；而在低速大负荷时，微粒排放量又由于燃空比的增加而有所升高。

微粒排放量随负荷有这样的变化趋势，是由于小负荷时燃空比和温度均较低，气缸内稀薄混合气区较大，且处于燃烧界限之外而不能燃烧，造成了冷凝聚合的有利条件，从而有较多微粒（主要成分是未燃燃油成分和部分氧化反应产物）生成；在大负荷时，燃空比和温度均较高，造成了裂解和脱氢的有利条件，使微粒（主要成分是炭烟）排放量又有了升高；在接近全负荷时微粒排放急剧增加（接近冒烟界限），这时虽然总体过量空气系数尚大于1，但由于燃烧室内可燃混合气不均匀，局部会有过浓，导致炭烟大量生成。

微粒排放量与转速有如此变化关系，是由于在小负荷时温度低，以未燃油滴为主的微粒的氧化作用微弱。当转速升高时，这种氧化作用又受到时间因素的制约，故微粒排放量随转速升高而增加；在大负荷时，转速的升高有利于气流运动的加强，使燃烧速度加快，对炭烟微粒在高温条件下与空气混合氧化起了促进作用，故以炭烟为主的微粒排放量随转速的升高而减小。如仅考虑炭烟排放，对车速适应性好的柴油机而言，其峰值浓度往往出现在低速大负荷区。

图17-13 负荷与转速对微粒排放的影响

2.燃料性能的影响

柴油中的芳香烃含量及柴油的馏程对柴油机的微粒排放有明显的影响。试验表明，燃油中芳香烃含量及馏程越高，在相同的试验条件下，微粒排放量越大；而烷烃含量越高，微粒排放量越少。

燃油的十六烷值对烟度排放也有明显影响。试验表明，柴油机的排烟浓度随十六烷值的提高而增大，其原因可能是由于十六烷值较高的燃油稳定性较差，在燃烧过程中碳的生成速率较高所致。若从柴油的十六烷值对燃烧过程的影响考虑，则由于十六烃值高的燃油具有良好的发火性，其滞燃期短，参与预混燃烧的燃油较少，大部分燃油是以扩散燃烧的方式进行，故排烟浓度较大。然而，以降低十六烷来获得排烟的改善，会带来柴油机工作粗暴等严重后果。

3.喷油参数的影响

（1）喷油定时的影响

在直喷式柴油机中，当所有其他参数不变时，提前喷油或非常迟的喷油，可以降低排放烟粒子，如图17-14所示。

提前喷油使排放烟粒子下降的原因是：滞燃期随喷油提前角的加大而延长，因此使着火前的喷油量较多，燃烧温度较高，燃烧过程结束较早，从而使排气烟度下降。但喷油提前会使燃烧噪声和柴油机机械负荷与热负荷加大，还会引起NO_x排放量增加。(www.daowen.com)

图17-14 喷油定时对烟粒子排放的影响

非常迟的喷油使排放烟粒子下降的原因是：这种喷油定时发生于最小滞燃期之后，由于扩散火焰大部分发生在膨胀过程中，火焰温度较低，使炭烟粒子的生成速率降低。

（2）喷油规律的影响

在喷油定时、喷油持续角、循环供油量、涡流比和发动机转速不变的条件下，直喷式柴油机的喷油规律对NO和炭烟粒子排放有一定的影响。当大部分燃油在前半时间内喷入气缸时，参与预混燃烧的油量增多，故烟粒子浓度低而NO浓度高；反之，当大部分燃油在后半时间喷入气缸时，参与扩散燃烧的油量增多，故烟粒子高而NO浓度低。

在提高初始喷油速率的前提下，如能减小喷油持续角，可使燃烧过程较快结束，以改善炭烟排放。

（3）不正常喷射的影响

当喷油嘴由于针阀密封面漏油或针阀落座缓慢而造成滴漏，或针阀落座后再次升起而产生二次喷射时，燃油雾化和混合变差，对炭烟、未燃烃、CO的排放及发动机运转均有不利影响。

（4）喷油压力的影响

提高喷油压力，改善燃油雾化（减小油雾的平均直径），能促进燃油与空气的混合，改善油气混合的均匀性，从而减少烟粒的生成。试验证明，不论柴油机转速高低、负荷大小，烟粒排放均随最大喷油压力的提高而降低。应注意，在较高的转速和较大负荷（较大循环供油量）下，同样的喷油装置有较高的喷油压力。当喷油压力提高时，烟粒子排放可下降。

（5）空气涡流的影响

适当增加空气涡流，可使油滴蒸发加快，空气卷入量增多，有利于改善混合气品质，以减少炭烟排放量。但是，对减少炭烟排放有利的涡流，不一定有利于减少其他微粒和有害物的排放。例如，当喷油率较低时，增大空气涡流会吹散较多的燃油，形成较宽的过稀不着火区，使未燃烃排放量增加。